3.5.1浸灰助劑的性能與組分結構浸灰是指用石灰和硫化堿的堿性液處理生皮,達到清除表皮、毛,進一步脫脂,除去纖維間質,使生皮膨脹,鬆散膠原纖維,為後工序打下良好基礎條件等作用的過程。浸灰是製革準備工段的一道主要工序,浸灰作用的好壞直接影響著後工序的進行和成革品質。浸灰操作的重要性是大家普遍公認的,因而有“好皮出在灰缸裏”這一傳統的說法。

傳統的浸灰方法主要是用石灰和硫化堿處理原皮,該方法具有材料易得、價廉、操作簡便、易控製、脫毛效率高、皮纖維膨脹、鬆散效果好等優點而一直被廣泛采用,目前也無其他好的方法和材料取代。但該傳統方法也存在一些缺陷,如硫化物和有機物汙染大,在強堿性體係中皮膨脹不均勻,皮皺(生長痕)越加明顯;浸灰材料滲透性差,浸灰時間長,纖維分散程度在皮各部位的平衡難以控製,也有過度膨脹的可能與危險等,這些缺陷直接影響著成革的性能質量和得革率等。隨著皮革質量日益要求的提高和浸灰助劑重要性逐漸被製革者認識了解,改善提高浸灰(脫毛)效果,消除或彌補傳統浸灰方法缺陷與不足的浸灰添加劑(簡稱浸灰助劑)也得到了廣泛的應用。

浸灰工序在整個製革過程中至關重要,是加工優質成革的關鍵性基礎工序。在該過程中生皮發生一係列複雜的物理化學變化,每種變化及變化的程度都影響著成革的質量。浸灰助劑的加入就是為了克服傳統浸灰過程的某些缺陷,節約浸灰用材料,使生皮發生工藝加工所需要的變化,並達到適當的程度。因此,浸灰助劑應具有以下基本性能:

①促進浸灰材料向皮內滲透,加速浸灰過程的進行,縮短浸灰時間。

②增加皮表麵的清潔性,使灰皮粒麵保持清潔,能乳化去除油脂。

③減少硫化物用量,能促進脫毛作用,有利於毛根、表皮及皮垢的除去。

④增加石灰溶解度及其飽和液的懸浮穩定性,改善浸灰的均勻性,節約石灰用量。

⑤進一步去除纖維間質,破壞彈性纖維、網狀纖維和膠原分子鏈間氫鍵等交聯作用,使皮膠原纖維得到充分分散,使成革柔軟性、豐滿度和得革率增加。

⑥抑製生皮的過度膨脹,使皮在堿性浸灰液中緩慢和適度地膨脹,改善皮膨脹的均勻性,消除或減少灰皺,增加革麵的平整性和得革率。

表麵活性劑能有效地降低水的表麵張力,促進浸灰材料向皮內的滲透,縮短浸灰時間,並有乳化油脂、除去皮垢和增加灰皮表麵清潔性的作用。因此,浸灰過程中添加少量的表麵活性劑類材料已在製革中廣泛應用。表麵活性劑也是浸灰助劑的一個重要組分,但以陰離子和非離子為主。

浸灰體係中一個重要材料是石灰(即氫氧化鈣),其作用主要是維持浸灰液的堿性條件,同時鈣離子具有膠溶作用使皮膠原纖維能夠得到良好的鬆散。石灰的溶解度小(20℃,1.29g/L),為了保證浸灰液始終較穩定的堿性條件,浸灰液中的石灰是飽和懸濁液狀態。但較小的溶解度不利於石灰向皮內的快速滲透,浸灰時間長,石灰乳懸浮穩定性差,靜置時極易沉降,皮內外以及皮張之間也容易受到石灰不均勻的作用,而且石灰用量大,浪費多,造成汙染也嚴重。因此在浸灰過程中加入石灰增溶劑和灰乳懸浮穩定劑,使浸灰液中溶解的石灰增多,石灰的分散程度增大,有利於石灰在皮內滲透和作用的均勻,提高膠原纖維的鬆散效果,縮短浸灰時間,而且可以減少石灰的用量,降低廢水中石灰的含量。十幾年前浸灰過程中加入的石灰增溶劑是傳統的葡萄糖材料,現在也發現葡萄糖酸、多元羧酸鈉鹽、羥基羧酸、聚磷酸鹽等是性能優良的石灰增溶劑及灰乳懸浮穩定劑。